Mecánica Dinámica

IDENTIFICACION
1. Nombre de la asignatura
(MARZO 2004)
3. Régimen
2. Código
MECÁNICA DINÁMICA
133216
5. Prerrequisitos
Física I, Mecánica
4. Horas
SEMESTRAL
6
estática
Descripción
Asignatura destinada a presentar los principios y leyes que gobiernan los cuerpos en movimiento
y que se emplean posteriormente en el diseño de las máquinas y equipos en la vida diaria y en
especial en las que se ocupan en actividades agropecuarias y agroindustriales
5. Objetivo General (se refiere al aprendizaje esperado de los alumnos)
Comprender y aplicar los principios de la mecánica a la resolución de problemas que involucran
cuerpos en movimiento, utilizando la representación vectorial..
6. Objetivos Específicos ( en relación con objetivo general)
6.1 Entender la leyes físicas que predicen el comportamiento de los cuerpos rígidos en movimiento
6.2 Resolver problemas de dinámica aplicando los principios básicos de la mecánica.
7. Cuadro de unidades
Nº de horas
Nº
Nombre de la unidad
T
P
1
1. Cinemática de la Partícula
1.1. Introducción
1.2. Movimiento rectilíneo: Posición, velocidad y aceleración
1.3. Determinación del movimiento de una partícula
1.4. Movimiento rectilíneo uniforme
1.5. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado
1.6. Movimiento de varias partículas
1.7. Movimiento curvilíneo: Vector de posición velocidad y
aceleración
1.8. Derivadas de las funciones vectoriales
1.9. Movimiento relativo a ejes en traslación
1.10. Componentes tangencial y normal
1.11. Componentes transversal y radial
2. Cinética de la Partícula
2.1. Segunda ley de Newton
2.2. Momento lineal de una partícula
6
6
9
9
2
L
2.3.
2.4.
2.5.
2.6.
3
4
5
Ecuaciones del movimiento
Equilibrio dinámico
Momento angular de una partícula
Ecuaciones del movimiento en función de las componentes
radial y transversal
2.7. Movimiento bajo una fuerza central. Conservación del
momento angular
2.8. Ley de la gravitación de Newton
3. Cinética de la Partícula: Métodos de la Energía y del Momento
Lineal
3.1. Trabajo de una fuerza
3.2. Energía cinética de una partícula. Principio de trabajo y
energía
3.3. Potencia y rendimiento
3.4. Energía potencial
3.5. Fuerzas conservativas
3.6. Conservación de la energía
3.7. Movimiento bajo la acción de una fuerza central conservativa
3.8. Teorema del momento lineal o cantidad de movimiento
3.9. Movimiento impulsivo
3.10. Choque o impacto
3.11. Choque central directo
3.12. Choque central oblicuo
3.13. Problemas en que intervienen la energía y el momento lineal
4. Cinemática del Sólido Rígido
4.1. Traslación
4.2. Rotación alrededor de un eje fijo
4.3. Ecuaciones que definen la rotación de un sólido rígido
alrededor de un eje fijo
4.4. Movimiento plano general
4.5. Velocidad absoluta y velocidad relativa en el movimiento
plano
4.6. Centro instantáneo de rotación en el movimiento plano
4.7. Aceleración absoluta y relativa en el movimiento plano
4.8. Análisis de movimiento plano en términos de un parámetro
4.9. Derivada temporal de un vector respecto a un sistema de
referencia en rotación
4.10. Movimiento plano de una partícula respecto a un sistema de
referencia en rotación. Aceleración de Coriolis
5. Cinética del Sólido Rígido en Movimiento Plano. Fuerzas y
Aceleraciones
5.1. Ecuaciones de movimiento para un sólido rígido
5.2. Momento angular de un sólido rígido en movimiento plano
5.3. Movimiento plano de un sólido rígido: principio de
D’Alambert
5.4. Principio de transmisibilidad
6
6
9
9
9
9
6
7
5.5. Resolución de problemas sobre cinética de un cuerpo rígido
5.6. Sistemas de sólidos rígidos
5.7. Movimiento plano restringido
6. Movimiento Plano de Sólidos Rígidos: Método de la Energía y de
los Momentos
6.1. Principio de trabajo y energía para un cuerpo rígido
6.2. Trabajo de las fuerzas aplicadas a un sólido rígido
6.3. Energía cinética de un sólido rígido en movimiento plano
6.4. Sistema de sólidos rígidos
6.5. Conservación de la energía
6.6. Potencia
6.7. Teorema de los momentos en el movimiento plano de sólidos
rígidos
6.8. Conservación del momento angular
6.9. Movimiento impulsivo. Choque excéntrico
7. Cinética del Sólido Rígido en Tres Dimensiones
7.1. Momento angular de un sólido rígido en tres dimensiones
7.2. Aplicación del teorema de los momentos al movimiento
tridimensional de los sólidos rígidos
7.3. Energía cinética del sólido rígido en tres dimensiones
7.4. Movimiento tridimensional de un sólido rígido
7.5. Ecuaciones de Euler. Aplicación del principio de D’Alambert
al movimiento tridimensional de un sólido rígido
7.6. Rotación de un sólido rígido alrededor de un eje fijo
6
6
6
6
8. Estrategias Metodológicas (de acuerdo a los objetivos específicos y contenidos)
8.1. DE ENSEÑANZA : (Técnicas que utilizará el profesor )
a) Exposición de las teorías con apoyo de transparencias.
b) Presentación, análisis y discusión de problemas.
c) Organizar tareas grupales para la resolución de problemas.
8.2. DE APRENDIZAJE (lo que hará el alumno)
a) Análisis de la teoría expuesta por el profesor.
b) Resolución de problemas, análisis y discusión de los resultados.
c) Resolución de los problemas de tareas grupales con la exposición y discusión oral de los
resultados.
9. Bibliografía de estudio (sólo se listas los existentes : libros, textos, internet, etc.)
Unidad Nº 1 (apoyos bibliográficos referidos a los contenidos de la Unidad
Unidad Nº 2
Unidad Nº 3
10. Bibliografía de referencia (listar para todas las Unidades)
1. BEER and JOHNSTON. 1984. Mecánica vectorial para ingenieros. Mc-Graw-Hill Book
Co., México. Volumen 2. 433 p.
2. HIBBELER, R.C. 1978. “Engineering Mechanics--- - Dynamics”. Mac Millan Publishing
Co. New York. USA.
3. HIGDON and STILES. 1977. “Mechanics for Engineers-Dynamics.” Mc. Graw Hill
Book Co. New York. USA.
4. MERIAM, J.L. 1978. Engineering Mechanics: Dynamics. John Wiley & Sons, New
York. Volumen 2.
11. Evaluación
(Explicar las técnicas, instrumentos y períodos en que serán evaluados los estudiantes)
Se realizarán controles semanales, además de tareas grupales las que serán expuestas por el grupo
y evaluadas frente a la audiencia.
El curso se evaluará de acuerdo a la siguiente pauta:
Primera Evaluación
25 %
Segunda Evaluación
25 %
Tercera Evaluación
30 %
Controles y Tareas
20 %